ప్రెడేటర్ రోబోట్‌లతో ఒక అరేనా చుట్టూ లార్వా జీబ్రాఫిష్‌ను వెంబడించే జానెలియా పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేసిన ఒక నవల వ్యవస్థ శాస్త్రవేత్తలు ఈ రోజుల్లో చేపలు వాస్తవ ప్రపంచంలో ఎలా త్వరగా నేర్చుకుంటాయో అర్థం చేసుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తున్నాయి.
లార్వా జీబ్రాఫిష్ న్యూరో సైంటిస్టులకు అమూల్యమైన సాధనం, వారు మెదడు ప్రవర్తనను ఎలా నియంత్రిస్తుందో పరిశీలించడానికి చిన్న, పారదర్శక చేపలను ఉపయోగిస్తారు, అయితే శాస్త్రవేత్తలు ఈ అభివృద్ధి చెందుతున్న సకశేరుకాలలో అభ్యాసాన్ని అధ్యయనం చేయడం చాలా కష్టం – మెదడు ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడంలో ఒక ముఖ్యమైన భాగం.
మునుపటి పరిశోధనలో యువ జీబ్రాఫిష్ సాధారణ అనుబంధాలను నేర్చుకోగలదని కనుగొన్నారు. కానీ ఈ రకమైన అభ్యాసం నెమ్మదిగా మరియు తరచుగా నమ్మదగనిదిగా జరుగుతుంది, మరియు కొత్త మాంసాహారులను గుర్తించడం మరియు నివారించడం వంటి సహజ పరిస్థితులలో వారి జ్ఞాపకశక్తిని ఉపయోగించుకునే రోజువారీ జీబ్రాఫిష్ వారి జ్ఞాపకశక్తిని వేగంగా నేర్చుకోగలదా అనేది ఇంకా స్పష్టంగా తెలియదు.
పోస్ట్‌డాక్టోరల్ శాస్త్రవేత్త ధ్రువ్ జోచి మరియు సీనియర్ గ్రూప్ నాయకుడు మిషా అహ్రెన్స్ నేతృత్వంలోని జానెలియా పరిశోధకులు ప్రయోగశాలలో లార్వా జీబ్రాఫిష్‌లో అభ్యాసాన్ని పరీక్షించే సాంప్రదాయ మార్గాలు – ఇక్కడ చేపలు అడవిలో ఎదురయ్యే వాటికి దూరంగా ఉన్నాయని భావించారు – ఇక్కడ ప్రభావవంతంగా ఉండకపోవచ్చు చేపలు ఎలా నేర్చుకుంటాయో తెలుసుకోవడం.
బదులుగా, బృందం నిజ జీవిత అనుభవాన్ని అనుకరించాలని నిర్ణయించుకుంది: మొదట్లో ప్రెడేటర్ లాగా కనిపించని దాని ద్వారా వెంబడించడం. దీన్ని మోడల్ చేయడానికి, పరిశోధకులు చిన్న రోబోటిక్ సిలిండర్లను ఉపయోగించారు, కొన్ని ప్రెడేటర్ లాంటి లక్షణాలను చూపించడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడ్డాయి.
ఈ నవల వ్యవస్థను ఉపయోగించి, పరిశోధకులు unexpected హించని ఆవిష్కరణ చేసారు, లార్వా జీబ్రాఫిష్ మరింత సహజమైన సందర్భంలో బలంగా మరియు చాలా త్వరగా నేర్చుకోవడమే కాకుండా, ఒకే కణాలుగా తమ జీవితాలను ప్రారంభించిన ఐదు రోజుల తర్వాత కూడా వారు అలా చేయగలరు. లార్వా జీబ్రాఫిష్ నాన్-ప్రిడేటర్ మరియు ప్రెడేటర్ రోబోట్లను గుర్తించడం వేగంగా నేర్చుకున్నారని పరిశోధకులు చూపించారు మరియు తరువాతి వాటిని నివారించడానికి నేర్చుకున్నారు.
“ఇది బహిరంగ ప్రశ్న: వేగంగా నేర్చుకోగలిగే విషయంలో స్మార్ట్ లార్వా జీబ్రాఫిష్ ఎంత స్మార్ట్” అని అహ్రెన్స్ చెప్పారు. “ధ్రువ్‌కు ఎలా చేయాలో సరైన అంతర్ దృష్టి ఉంది మరియు చాలా భిన్నమైనదాన్ని ప్రయత్నించడానికి సరైన ధైర్యం ఉంది.”
నిజ జీవిత అభ్యాసాన్ని అనుకరించడం
అడవిలో, జీబ్రాఫిష్ యొక్క మాంసాహారులు ఎల్లప్పుడూ ఒకేలా ఉండరు: జీబ్రాఫిష్ మరియు మాంసాహారులు వలస వచ్చినప్పుడు అవి తరానికి తరానికి మారవచ్చు. ఈ పరిస్థితులలో, చేపలు తమ వాతావరణంలో ఎవరు నివారించాలో త్వరగా తెలుసుకోవాలి, కాబట్టి లార్వా జీబ్రాఫిష్ యొక్క అభ్యాస సామర్థ్యాలను పరీక్షించడానికి ఇది అనువైన సందర్భం అని బృందం భావించింది.
ఈ అనుభవాన్ని అనుకరించడానికి, పరిశోధకులు మొదట రోబోట్‌ను స్వేచ్ఛగా ఈత జీబ్రాఫిష్‌తో ఒక అరేనాలో ఉంచారు. రోబోట్ స్థిరంగా ఉండగా, చేపలు రోబోట్ చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతంతో సహా మొత్తం అరేనాను అన్వేషిస్తాయి.
తరువాత, పరిశోధకులు రోబోట్ మళ్లీ స్థిరంగా మారడానికి ముందు ఒక నిమిషం పాటు చేపలను వెంబడించారు. చేజింగ్ కేవలం ఒక నిమిషం చేపలను రోబోట్ ప్రమాదకరంగా ఉంటుందని తెలుసుకోవడానికి వీలు కల్పించింది, దీని ఫలితంగా చేపలు రోబోట్ చుట్టూ ఉన్న ప్రాంతాన్ని ఒక గంటకు పైగా తప్పించుకుంటాయి-చేజ్ అనుభవానికి ముందు ఎగవేత లేని ప్రవర్తన నుండి పెద్ద మార్పు.
ఇంకా, పరిశోధకులు చేపలను వెంబడించని రెండవ రోబోట్‌ను ప్రవేశపెట్టినప్పుడు, చేపలు దానిని వెంబడించిన రోబోట్‌ను మాత్రమే నివారించాయి, పర్యావరణంలో నిరపాయమైన సంస్థల నుండి ప్రమాదకరమైన ప్రమాదాన్ని వేరుచేసే బాగా అభివృద్ధి చెందిన సామర్థ్యాన్ని చూపుతాయి.
కలిసి, ఈ ప్రయోగాలు ఒక నిమిషం శిక్షణ తర్వాత, చేపలు ప్రెడేటర్ రోబోట్‌ను నివారించడానికి నేర్చుకున్నాయి, ఈ జ్ఞాపకశక్తి ఒక గంటకు పైగా కొనసాగింది. అభివృద్ధి చెందుతున్న జీబ్రాఫిష్ లార్వాలో దాని వయోజన ప్రతిరూపంలో న్యూరాన్లు కేవలం 1 శాతం లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉన్నాయి.
“మీరు యంగ్ లార్వా జెబ్రాఫిష్ వంటి జీవితో వ్యవహరిస్తున్నప్పుడు, ఇది ఇంకా అభివృద్ధిలో ఉంది మరియు ఇంకా దాని పూర్తి అభిజ్ఞా సామర్థ్యాలను కలిగి ఉండకపోవచ్చు, మీరు ఈ మరింత ప్రామాణికమైన పద్ధతులపై ఎల్లప్పుడూ ఆధారపడలేరు మరియు తిరిగి వెళ్లడం ఉపయోగపడుతుంది వారు చేయగలిగే మరింత సహజమైన, పర్యావరణ సంబంధిత పనులు “అని జోచి చెప్పారు. “ఇది ఈ తక్కువ ప్రమాణాన్ని తీసుకోవటానికి ప్రేరణ మరియు ఏదో ఒక కోణంలో, ఈ రోబోట్లు చుట్టూ తిరిగే మెసియర్ విధానం. కానీ మేము చూసినట్లుగా, మేము గతంలో చూడని అన్‌లాక్ చేసిన ప్రవర్తన.”
మల్టీరేజియన్ మెదడు నెట్‌వర్క్
జీబ్రాఫిష్ మెదడు యొక్క మొత్తం-మెదడు ఇమేజింగ్ చేపలు ప్రెడేటర్ రోబోట్‌ను గుర్తించడం మరియు నివారించడం నేర్చుకోవటానికి అవసరమైన రెండు లింక్డ్ సిగ్నల్‌లను వెల్లడించాయి.
వేగవంతమైన, బోధనా సిగ్నల్ చేపల నోడ్రెనెర్జిక్ వ్యవస్థ నుండి వస్తుంది, హిండ్‌బ్రేన్‌లో కణాలు – అవసరమైన విధులను నియంత్రించే ప్రాంతం – సమీపించే ప్రెడేటర్‌కు ప్రతిస్పందిస్తుంది. ముందరి సిగ్నల్ ఫోర్బ్రేన్ అంతటా పంపిణీ చేయబడుతుంది – అభ్యాసం మరియు ప్రణాళికతో సంబంధం ఉన్న ప్రాంతం – ప్రెడేటర్ రోబోట్ యొక్క ఉనికిని ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. రెండు ప్రాంతాలు నేర్చుకోవడానికి అవసరం, మరియు వాటిలో ఒకటి నిశ్శబ్దం చేయడం చేపలు నేర్చుకునే సామర్థ్యాన్ని తొలగిస్తుంది. వికారమైన ఫలితాలను సూచించడంలో ప్రమేయం ఉన్న మెదడు ప్రాంతం హబెనులా నేర్చుకోవటానికి కూడా అవసరమని పరిశోధకులు కనుగొన్నారు.
ఈ బహుళ-ప్రాంతీయ మెదడు నెట్‌వర్క్ యువ సకశేరుకాల యొక్క జీవితంలోని మొదటి వారంలోనే మాంసాహారులను వేగంగా గుర్తించడం నేర్చుకోవటానికి యువ సకశేరుకాల సామర్థ్యాన్ని సూచిస్తుంది. చేపలు ఇతర రకాల అభ్యాసాలను వేటాడటం లేదా సాధించడం ఇవి నిరపాయమైనవి – మనుగడ కోసం చాలా ముఖ్యమైన అభ్యాస పద్ధతులు కావచ్చు.
న్యూరాన్ల యొక్క పెద్ద నెట్‌వర్క్‌లతో మెదడుల్లో అభ్యాసం ఎలా జరుగుతుందో శాస్త్రవేత్తలకు బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఈ ఫలితాలు సహాయపడతాయి. న్యూరో సైంటిస్టులు మెదడు యొక్క పెద్ద స్వాత్‌ల నుండి సరళమైన అభ్యాసానికి కూడా ఇన్పుట్ అవసరమని కనుగొన్నారు, ఇది ఇతర జంతువులలో అధ్యయనం చేయడం కష్టం కాని జీబ్రాఫిష్‌లో సాధించవచ్చు.
“ఈ మరింత ప్రపంచ దృగ్విషయాలను అధ్యయనం చేయడానికి, మీరు మొత్తం మెదడుపై చాలా పెద్ద ప్రాదేశిక దూరాలను కవర్ చేయగల వ్యవస్థలు అవసరం, అదే సమయంలో ఒకే కణాలలో డైనమిక్స్ను పరిష్కరిస్తుంది” అని జోచి చెప్పారు. “ఈ విషయాలను మెదడు-వ్యాప్తంగా సాపేక్షంగా నిష్పాక్షికమైన రీతిలో పరిశీలించే అవకాశం మాకు ఉంది.”
